數字圖像基本操作及灰度調整

1、1數字圖像基本操作及灰度調整一實驗目的1.掌握讀取圖像的基本方法；2.掌握MATLAB語言中圖像數據與信息的讀取方法；3.掌握繪制灰度直方圖的方法，理解灰度直方圖的灰度變換及均衡化的方法。二實驗基本原理灰度直方圖的橫坐標是灰度級，縱坐標是該灰度級出現的頻度，它是圖像最基本的統(tǒng)計特征。依據定義，在離散形式下，用rk代表離散灰度級，用pr(rk)代表pr(r)，并且有下式成立：(11)nnrPkkr?)(121010????lkrk?式中：

2、nk為圖像中出現rk級灰度的像素數，n是圖像像素總數，而nkn即為頻數。(a)Lena圖像(b)Lena圖像的直方圖圖11Lena圖像及直方圖直方圖均衡化處理是以累積分布函數變換法為基礎的直方圖修正法。假定變換函數為(12)??dprTsrr)()(0???當灰度級是離散值時，可用頻數近似代替概率值，即11010)(?????lkrnnrpkkkr?(13)式中：l是灰度級的總數目，pr(rk)是取第k級灰度值的概率，nk31.MATL

3、AB與數字圖像處理實際上MATLAB中的絕大多數的運算都是通過矩陣這一形式進行的。這一特點也就決定了MATLAB在處理數字圖像上的獨特優(yōu)勢。理論上講，圖像是一種二維的連續(xù)函數，然而在計算機上對圖像進行數字處理的時候，首先必須對其在空間和亮度上進行數字化，這就是圖像的采樣和量化的過程。二維圖像進行均勻采樣，就可以得到一幅離散化成MN樣本的數字圖像，該數字圖像是一個整數陣列，因而用矩陣來描述該數字圖像是最直觀最簡便的了。而MATLAB的長處

4、就是處理矩陣運算，因此用MATLAB處理數字圖像非常的方便。MATLAB支持五種圖像類型，即索引圖像、灰度圖像、二值圖像、RGB圖像和多幀圖像陣列；支持BMP、GIF、HDF、JPEG、PCX、PNG、TIFF、XWD、CUR、ICO等圖像文件格式的讀，寫和顯示。MATLAB對圖像的處理功能主要集中在它的圖像處理工具箱（ImageProcessingToolbox）中。圖像處理工具箱是由一系列支持圖像處理操作的函數組成，可以進行諸如幾何

5、操作、線性濾波和濾波器設計、圖像變換、圖像分析與圖像增強、二值圖像操作以及形態(tài)學處理等圖像處理操作。2.MATLAB語言的基本操作MATLAB語言是一種運算紙型的運算語言，其特點就是與平時在運算紙上書寫運算的形式相同，這使得它成為一種比較容易掌握的語言；其變量均以矩陣向量形式表示（單獨一個數據可以認為是一維向量）；其程序語法類似于C語言，只要有一點C語言基礎的人可以很快掌握。針對數字圖像處理的需要，可以重點掌握以下幾個內容：矩陣、向量的